一种氢气传感器芯体及其制备方法和氢气传感器技术

本发明专利技术公开了一种氢气传感器芯体及其制备方法和氢气传感器，该氢气传感器芯体包括半导体衬底以及在其上设置的源极和漏极、沟槽区、介质层、氢气敏感层和金属电极层。其制备方法包括在半导体衬底上述制备源极和漏极、沟槽区、介质层、氢气敏感层和金属电极层。本发明专利技术氢气传感器芯体具有检测下限低、灵敏度高、响应时间短等优点，由其制备的氢气传感器，能够检测到的氢气浓度下限非常低，达50ppm，能及早发现微弱氢气的泄露，起到提前报警的作用；响应时间小于60s，能实时监测环境中氢气浓度的变化；灵敏度达到105A/A以上，能够适应不同压力条件下的氢气检测，表明氢气传感器在低浓度的氢气检漏领域具有非常高的应用价值。氢气检漏领域具有非常高的应用价值。氢气检漏领域具有非常高的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种氢气传感器芯体及其制备方法和氢气传感器


[0001]本专利技术涉及一种氢气传感器芯体及其制备方法和氢气传感器。

技术介绍

[0002]变压器故障是造成发电厂、变电站停运和局部电网事故发生的主要原因，减少变压器的故障，意味着提高电网的经济效益，保证国家经济安全和社会稳定。因此，变压器在线监测是电力设备在线监测体系的重要组成部分。
[0003]在线监测油浸式变压器故障气体的溶解浓度是变压器在线监测体系的重要组成部分。变压器油故障气体的监测常规采用实验室周期取样，利用气相色谱仪器检测油中溶解的故障气体，存在操作环节多、费时费力，试验周期长等缺点，对发展较快的故障不能及时进行预警。因此，近年来立项建设的大型电厂变压器在设计安装时大多配套使用在线检测装置，以对变压器油中溶解的气体等进行实时监测。
[0004]当油浸式变压器中产生局部过热、局部放电和电弧放电时，其中的变压器油、绝缘材料可能被分解成气体，主要包括H2、CO、CO2、CH4等故障气体。
[0005]油浸式变压器所有故障状态下或多或少都会产生H2，H2含量的明显增加是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢气传感器芯体，其特征在于，所述氢气传感器芯体包括：半导体衬底(1)；形成在半导体衬底(1)上的源极(2)和漏极(3)；形成在源极(2)和漏极(3)之间的半导体衬底(1)表面上的沟槽区；形成在沟槽区上的介质层(4)，位于沟槽区侧面的介质层(4)的厚度为2nm～20nm；形成在介质层(4)上的氢气敏感层(5)作为栅极；所述栅极的宽度为20nm～50nm；所述栅极的负结深度为10nm～20nm；形成在氢气敏感层(5)上的金属电极层(6)。2.根据权利要求1所述的氢气传感器芯体，其特征在于，所述氢气敏感层(5)的厚度为100nm～120nm。3.根据权利要求2所述的氢气传感器芯体，其特征在于，所述氢气敏感层(5)为金属钯薄膜层或钯
‑
镍合金薄膜层。4.根据权利要求1～3中任一项所述的氢气传感器芯体，其特征在于，所述半导体衬底(1)为P型单晶硅片；所述半导体衬底(1)中硼的掺杂浓度为1
×
10
17
cm
‑3～8
×
10
17
cm
‑3；所述源极(2)中磷的掺杂浓度为1
×
10
20
cm
‑3～8
×
10
20
cm
‑3；所述漏极(3)中磷的掺杂浓度为1
×
10
20
cm
‑3～5
×
10
20
cm
‑3。5.根据权利要求1～3中任一项所述的氢气传感器芯体，其特征在于，所述介质层(4)为SiO2、Al2O3、SiN
x
中的其中一种。6.根据权利要求1～3中任一项所述的氢气传感器芯体，其特征在于，所述金属电极层(6)为银电极或金电极；所述金属电...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆运章，刘松，杨晓生，谢锋，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十八研究所，
类型：发明
国别省市：